中断管理常用API详解（一）

一、tasklet_init(...)

        该函数的主要功能用于初始化tasklet_struct结构体。具体Linux内核源码设计如下：

        tasklet 为软中断，考虑到优先级问题，分别占用向量表（softirq_vec）中的 HI_SOFTIRQ 和 TASK_SOFTIRQ 两类软中断。驱动模块可以中断处理上半部分触发 TASKLET_SOFTIRQ。

tasklet 机制特性：

• 跟普通软中断不一样，同一段 tasklet 代码在某个时刻只能在一个 CPU 上面执行，不销售一般 软中断服务函数（在同一时刻可以被多个 CPU 并发执行）。
• 不同的 tasklet 代码同一时刻可以在多个 CPU 上并发执行。

        创建 tasklet 对象方式：静态创建和动态创建 (tasklet_init (…))。不管动态还是静态，都需要传递一个函数地址，此函数就是每个 tasklet 自己需要实现的处理函数 func 来改变一个 tasklet 对象状态。 

【代码案例】

taskletinit.c

#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>

static struct tasklet_struct tl;
static unsigned long data = 100;

// 自定义中断处理函数
static void irqtasklet_actionfunc(unsigned long data){
    printk("调用自定义中断处理函数：irqtasklet_actionfunc(...)函数.\n");

    printk("打印输出tasklet对应的state成员：%ld\n",(&tl)->state);

    printk("退出自定义中断处理函数：irqtasklet_actionfunc(...)函数.\n");
}

static int __init taskletinit_initfunc(void){
    printk("调用内核模块函数：taskletinit_initfunc(...)函数.\n");

    printk("打印输出调用tasklet_init()函数之前data的值：%ld\n",tl.data);
    if(tl.func==NULL)
        printk("tasklet没有初始化.\n");

    // 初始化tasklet_struct变量，相当我们要申请一个软中断
    tasklet_init(&tl,irqtasklet_actionfunc,data);
	
    if(tl.func==NULL)
        printk("taslet没有初始化.\n");
    else{
        printk("tasklet初始化成功.\n");
	printk("打印输出调用tasklet_init()函数after member data的值：%ld\n",tl.data);
    }

    printk("退出内核模块函数：taskletinit_initfunc(...)函数.\n");

    return 0;
}

static void __exit taskletinit_exitfunc(void){
    printk("正常退出内核：tasklet_init(...)函数.\n");
}

MODULE_LICENSE("GPL");

module_init(taskletinit_initfunc);
module_exit(taskletinit_exitfunc);

Makefile

#!/bin/bash

ccflags_y += -O2

ifneq ($(KERNELRELEASE),)
obj-m := taskletinit.o
else
KERNELDIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build
PWD := $(shell pwd)

default:
	$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules 
endif

clean:
	rm -rf *.o *.ko *.mod.c

depend .depend dep:
	$(CC)  -M *.c > .depend 

编译插入以及卸载

二、tasklet_schedule(...)

        该函数主要功能用于将参数t代表的软中断添加到向量tasklet_vec的尾部，并且触发一个软中断。具体Linux内核源码设计如下：       

        tasklet_vec 是一个 存储 tasklet 的数据结构，本质是一个 per-CPU 的 tasklet_head 数组：

• 组织管理 tasklet：每个 CPU 对应一个 tasklet_head，维护该 CPU 上待执行的 tasklet 链表。驱动通过 __tasklet_schedule 把 tasklet 加入 tasklet_vec 中，内核后续会遍历该结构执行 tasklet 处理函数。
• 配合软中断调度：作为软中断机制的一部分，tasklet_vec 存储的 tasklet 会在软中断触发时被统一处理，实现高效的中断下半部（耗时操作）异步执行，避免阻塞硬中断。

        通过此 tasklet_schedule () 函数修改中断状态值，设置 state 字段的值为 1，证明此中断被调用，将它加入中断等待队列当中。然后调用函数 __tasklet_schedule 将中断加入 tasklet_vec 中断向量链表的尾部，等待获取 CPU 资源并被调度处理。

【代码案例】

taskletschedule.c

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/interrupt.h>

static struct tasklet_struct tl;
static unsigned long data = 0;

// 自定义软中断处理函数
static void irqtasklet_actionfunc(unsigned long data){
    printk("调用自定义中断处理函数：irqtasklet_actionfunc(...)函数.\n");
    printk("data: %ld\n",data);
    printk("打印输出自定义中断处理函数tasklet的state的值：%ld\n",(&tl)->state); // 显示中断状态
    printk("退出自定义中断处理函数：irqtasklet_actionfunc(...)函数.\n");
}

static int __init tasklet_schedule_initfunc(void){
    printk("调用内核模块初始化函数：tasklet_schedule_initfunc(...)函数.\n");

    // 初始化tasklet
    tasklet_init(&tl,irqtasklet_actionfunc,data);
    printk("打印输出调用tasklet_init(...)函数之后的tasklet成员state的值为：%ld\n",(&tl)->state);// 显示中断状态

    // 将中断变量存放到软中断执行队列当中
    tasklet_schedule(&tl);

    printk("打印输出调用tasklet_schedule(...)函数之后的state成员的值为：%ld\n",(&tl)->state); // 显示中断状态

    printk("退出内核模块初始化函数：tasklet_schedule_initfunc(...)函数.\n");

    return 0;
}

static void __exit tasklet_schedule_exitfunc(void){
    printk("正常退出内核：tasklet_schedule(...)函数.\n");
}

MODULE_LICENSE("GPL");

module_init(tasklet_schedule_initfunc);
module_exit(tasklet_schedule_exitfunc);

Makefile

#!/bin/bash

ccflags_y += -O2

ifneq ($(KERNELRELEASE),)
obj-m := taskletschedule.o
else
KERNELDIR ?= /lib/modules/$(shell uname -r)/build
PWD := $(shell pwd)

default:
	$(MAKE) -C $(KERNELDIR) M=$(PWD) modules 
endif

clean:
	rm -rf *.o *.ko *.mod.c

depend .depend dep:
	$(CC)  -M *.c > .depend 

编译插入卸载

 

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